甘蔗糖业  2008 Issue (5): 19-22   PDF    
多肽在甘蔗上的应用效应研究
杜中军1,2, 王康林2, 王炳2, 马千全1, 杨柳榆3, 钟思现4    
1. 中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所, 农业部热带作物种质资源利用重点开放实验室, 海南, 儋州, 571737;
2. 海南绿丰源科技有限公司, 海南, 儋州, 571737;
3. 云南省勐海县黎明农场, 云南, 勐海, 666205;
4. 农业部农垦经济发展中心, 北京, 100026
摘要:甘蔗应用多肽(商品名:绿丰源)后,明显表现为叶色浓绿,叶片大而厚,生长势显著增强,甘蔗晚叶性好,利于甘蔗后期糖分积累.有效株数显著增加,ROC20和ROC26的有效株数比对照分别增加36.10%和23.02%.甘蔗砍收后在糖厂称重和测试发现,甘蔗单产比对照分别增加8.44%和11.12%,蔗糖单产比对照分别增加11.98%和1 5.11%;甘蔗含糖量和简纯度略有增加,使砍收和加工成本略有降低;甘蔗含水量减少和纤维含量的增加提高了甘蔗抗倒伏能力.绿丰源多肽能显著增强甘蔗生长势,分蘖能力增强导致有效株数显著增加,晚叶性好,甘蔗抗倒伏能力提高.这是多肽显著增加蔗茎单产和蔗糖单产的主要原因.
关键词多肽     甘蔗     分蘖    
Research on the Effects of Peptide on Sugarcane
DU Zhong-jun1,2, WANG Kang-lin2, WANG Bing2, MA Qian-quan1, YANG liu-yu3, ZHONG Si-xian4    
1. Tropical Crop Genetics&Resources Institute, Chinese Academy of Tropical Agriculture Sciences, Key Laboratory of Tropical Crops Germplasm Utilization, Ministry of Agriculture, Danzhou, Hainan, 571737;
2. Hainan Green Harvest Resource Sci-Tech Co., Ltd. Danzhou, Hainan 571737;
3. Li Ming Farm of Menghai City of Yunnan Province, 666205;
4. China Farm Economic Research Center, Ministry of Agriculture, Beijing, 100026
Abstract: After the application of peptide(trade name:Green Harvest Resource),the sugarcane grew greener,bigger and thicker leaves.The better leaf condition in the late period is favorable for sugar accumulation.Stalk number increased considerably.Compared with the CK without peptide treatment,stalk number of ROC20 and ROC26 treated with peptide increased by 36.10% and 23.02% respectively,the sugar cane yield increased by 8.44%and 11.12%,respectively,and the sugar yield increased by 11.98% and 15.11%,respectively.The sugar content in raw sugarcane and the apparent purity increased slightly,and therefore the processing cost per unit sugar output decreased accordingly.The moisture content in sugarcane decreased and the fiber content increased,which improved the sugarcane lodge resistance.It showed that the peptide could remarkably enhance sugarcane growth vigor and tillering ability,obviously increase stalk number and stalk length,and induce better leaf condition in the late period and better lodge resistance.These were the main causes that the application of peptide could obviously increase sugarcane yield and sugar yield per unit area.
Key words: Peptide     Sugarcane     Tillering    

由于多肽在生物体内含量低、成分复杂、难 以提纯分离、合成成本高,多肽的相关研究和应 用,几乎都集中在了医药上,而农业领域相关报 道一直较少。直到1991 年,人们从番茄叶中才 首次发现了由18 个氨基酸组成的具有防御功能 的多肽──系统素及其前体。多肽所具有的多种 多样的结构和功能,为多肽在农业上的广泛应用 奠定了丰富多样的物质基础。随着工业化水平的 提高,多肽将在农业中得到广泛的应用。不过, 多肽在农作物上应用效果,还没有得到应有的重 视。

甘蔗是我国重要的糖料和生物能源作物,在 南方各省农业产业中占有重要地位[1]。在我国, 制约甘蔗产业发展的重要因素之一是耕地缺乏, 而提高单产成为缓解这一矛盾的重要途径[2]。为 了探索甘蔗单产提高的途径,本研究开展了绿丰 源多肽对甘蔗经济产量,包括蔗茎产量和蔗糖产 量,以及对甘蔗生长和品质的影响研究,旨在开 发提高甘蔗单产的栽培技术措施。

1 材料与方法
1.1 试验地的基本情况

试验于2007 年在云南省西双版纳州勐海县 黎明农场进行。土壤为砖红壤,土地较平整,肥 力中等,地力均匀,旱地。

1.2 试验设计

以ROC20 和ROC26 2 个品种的第2 年宿根蔗 为试材。为保证管理水平和地力的一致,试验在 同一农户的地力均匀的同一地块中开展。对照采 用常规管理,处理采用绿丰源多肽+常规管理。

1.3 多肽施用方法

第1 次施用是在甘蔗萌发分蘖期(甘蔗萌发 后3~5 天),在叶面、叶背和根颈处喷施绿丰源 多肽800 倍水稀释液1 次,用量为900 g/hm2; 第2 次施用是甘蔗拔节期到封行之前(甘蔗长到 30~50 cm 左右时),在叶面、叶背和根颈处喷 施绿丰源多肽500 倍水稀释液1 次,用量为1950 g/hm2

1.4 试验方法

采用随机区组取样,设3 个重复。在2007 年12 月25~30 日,田间调查有效株数、有效茎 长和晚叶性(甘蔗生长后期叶片衰老慢,这样可 以积累更多的糖分,是甘蔗糖分含量较高的一个 标志);2008 年1 月15~20 日甘蔗砍收后,在 云南省勐海县黎明糖厂测定实际单位面积产量、 甘蔗蔗糖分(%)、甘蔗水分(%)、甘蔗纤维分(%)。

观测锤度用手提锤度仪测定,随机取砍收后 的3 条甘蔗,取(从高于土面第1 节开始计算) 第6、12 节(高度小于2 m 时)或第3、+9 节(高 度大于2 m 时)(注:+9 节──从肥厚带向下数 第9 节)锤度的平均值作为整条甘蔗的平均锤 度,3 条甘蔗的平均值作为该样本的观测锤度。 用上海测维光电技术公司生产手持式折射仪 WS103 型测定,用百分含量表示。砍收后的糖度 是指甘蔗砍收后糖厂实验室测定的榨糖之前甘蔗 的含糖量(%)。

甘蔗水分测定采用四分法取样,称取100.00 g 样品作水分测定,其结果用百分比表示。

2 结果与分析
2.1 多肽对甘蔗叶片和晚叶性的影响

根据黎明农场职工反映,第1 次施用绿丰源 多肽后5~10 天,甘蔗明显表现为叶色浓绿,叶 片大而厚,生长势显著增强。

施用绿丰源多肽后,剩余的绿色叶片数和叶 片宽度明显高于对照,甘蔗晚叶性好(见表1), 利于甘蔗后期蔗糖糖分积累。

表1 绿丰源多肽对甘蔗生长情况的影响
2.2 多肽对甘蔗有效株数和有效茎长的影响

施用绿丰源多肽后,ROC20 和ROC26 有效株 数分别增加2.19 万株/hm2 和1.08 万株/hm2,增 幅达36.10%和23.02%,而有效茎长分别增加 2.71%和8.49%(表1)。这说明,绿丰源多肽 能显著增加有效株数。其中,有效株数的显著增 加说明了绿丰源多肽能显著促进甘蔗分蘖。研究 还表明,施用绿丰源多肽后,甘蔗有效节数和节 间平均长度也略有增加,从而导致有效茎长也有 所增加。

2.3 多肽对甘蔗产量和蔗糖产量的影响

施用绿丰源多肽后(表2),ROC20 实际产量 82.83 t/hm2,糖度17.40%,简纯度85.69%, 蔗糖产量12.35 t/hm2,分别比对照实际甘蔗增 产6.45 t/hm2,糖度增加0.21%,简纯度增加 1.69,蔗糖产量增加1.32 t/hm2,增幅分别达到 8.44%、1.22%、2.01%和11.98%;ROC26 产 量58.29 t/hm2,糖度16.75%,简纯度90.09%, 蔗糖产量9.76 t/hm2,比对照甘蔗产量增加5.84 t/hm2,糖度增加0.58%,简纯度增加1.74%, 蔗糖产量增加1.28 t/hm2,增幅达到11.12%、 3.59%、1.97%和15.11%。因此,甘蔗产量和 蔗糖产量都显著增加。含糖量和简纯度则略有增 加,保证了在蔗糖单产增加的同时,不但没有额 外增加甘蔗砍收和蔗糖加工的成本,还有较小幅 度的减少。

表2 多肽对甘蔗产量和品质的影响
2.4 多肽对甘蔗含水量和纤维含量的影响

ROC20 和ROC26 甘蔗含水量有所降低,降 低幅度分别是0.89%和0.93%,而纤维含量则 有所增加,增加幅度分别是8.95%和3.79%(见 表2)。甘蔗含水量降低和纤维含量增加,提高 了甘蔗抗倒伏能力,这也是绿丰源多肽显著增 加有效株数,有效茎长也有所提高的另一个原 因。

2.5 绿丰源多肽能显著增加蔗茎单产和蔗糖单产 的主要原因分析

绿丰源多肽能显著增加甘蔗单产和蔗糖单产 的主要原因有4 个,一是施用绿丰源多肽后,甘 蔗生长势增强,具体表现为叶片大而厚、叶色浓 绿,利于单位面积甘蔗产量增加;二是绿丰源多 肽使甘蔗分蘖能力增加,甘蔗单位面积有效株数 显著增加;三是晚叶性好,利于糖分积累;四是 甘蔗含水量减少和纤维含量增加,提高了甘蔗抗 倒伏能力,从而增加了甘蔗单位面积有效株数和 有效茎长。甘蔗蔗糖含量和简纯度略有增加,还 较小幅度地减少了糖厂加工和用工成本。

3 效益分析和建议
3.1 经济效益分析
3.1.1 蔗农效益分析

按每吨甘蔗200 元(黎明农场2007 年价格) 计算,种植ROC20 和ROC26,蔗农每公顷分别增 收1290 元和1167 元,而实际投入总成本绿丰源 多肽2850 mL/hm2,成本380 元(以每15 mL 2.0 元计算),而蔗农每公顷纯收益960 元和837 元, 产出投入比(农户增加毛收入:投入绿丰源成本) 分别是1:3.9 和1:3.5。

3.1.2 糖厂效益分析

应用绿丰源多肽后,甘蔗蔗糖含量和简纯度 略有增加,因此不增加糖厂额外加工成本。按每 吨蔗糖3000 元计算,种植ROC20 和ROC26,糖 厂每公顷增加产出3963 元和3844 元,投入甘蔗 收购成本分别为1290 元和1167 元,每公顷收益 2642 元和2677 元,产出投入比(糖厂增加毛产 出:收购甘蔗成本)分别是1:3.1 和1:3.3。 若计入简纯度提高带来的实际蔗糖产量增加,出 糖量将更高和糖厂效益将更大。

3.1.3 土地产出分析

种植ROC20 和ROC26, 每公顷分别增加 甘蔗产出6.45 t 和5.84 t,增加蔗糖产量1.32 t 和1.28 t。减去绿丰源投入成本,折合成 蔗糖后,按每吨蔗糖3000 元计算,分别增收 3633 元和3484 元,投入产出比为1:12 和1: 11.7。

3.2 社会效益分析

绿丰源多肽的投放,显著增加了甘蔗蔗茎和 蔗糖单位面积产量, 提高土地甘蔗生产力达 8.44%和11.12%,提高土地蔗糖生产力达到 11.98%和15.11%,节约了大量耕地,有助于 缓解我国农业生产中耕地少和人口多的突出矛 盾。

3.3 建议

在施用绿丰源甘蔗专用多肽发展甘蔗产业过 程中,与绿丰源生产商和蔗农比较,政府和糖厂 收益相对更大。在此基础上,探索“政府+糖厂 +蔗农+绿丰源+科研单位”合作新机制和新模 式,政府和糖厂给蔗农补贴绿丰源多肽,由公司 和科研单位进行技术服务,使蔗农和糖厂受益, 充分发挥绿丰源多肽在提高甘蔗单产和蔗糖单产 方面的显著作用,使蔗农、糖厂和政府受益。

参考文献
[1]郭家文,刘少春,张跃彬,等.分蘖期不同基因型宿根甘蔗内源激素的测定[J]. 中国糖料,2007,16(1):16-17,24. (1)
[2]陈玉水,张树河,吴水金.合理密植是甘蔗增产的技术[J]. 中国糖料,2008,17(1):55-56,66. (1)
(本篇责任编校:李金玉)